生物遗传学细胞质遗传PPT教学课件

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母性影响的表现与细胞质遗传相似，但不 是由于细胞质基因组所决定的，而是由于 核基因的产物在卵细胞中积累所决定的， 例:椎实螺外壳旋转方向的遗传 椎实螺外壳旋转方向由一对基因控制
右旋(S+)对左旋(S)为显性 母本基因型→卵细胞状态→后代表现型 F3出现3:1分离，故又叫做延迟遗传
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S+S+ S+S+
P IjIj♀ ijij♂
绿色
条纹
F1
Ijij 全部绿色
F2 IjIj Ijij ijij
3绿：1白条
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P ijij ♀ IjIj ♂
条纹
绿色
F1 Ijij Ijij Ijij
绿条白
♀ Ijij IjIj绿
IjIj IjIj IjIj Ijij Ijij Ijij
绿条 白绿条白
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二、叶绿体遗传的分子基础
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真核生物细胞质中的遗传物质主要存在于： 线粒体、质体、中心体等细胞器中。
在原核和某些真核生物的细胞质中，除细胞 器外，还有另一类称：附加体(episome)和共 生体(symbiont)的细胞质颗粒，如，大肠肝菌 的F因子
细胞质基因组： 所有细胞器和细胞质颗 粒中遗传物质的统称
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二、细胞质遗传的特点
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1、低等植物的叶绿体基因组：
⑴ ct DNA仅能编码叶绿体本身结构和组成的一 部分物质； 如各种RNA、核糖体（70S）蛋白质、光合
作用膜蛋白和RuBp羧化酶8个大亚基。
⑵ 特性： 与抗药性、温度敏感性和某些营养缺陷有关。
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2. 高等植物的叶绿体基因组：

杂种植株的表现 白色 白色 白色
绿色
白色 绿色 花斑
绿色 绿色 绿色
花斑
白色 绿色 花斑
白色、绿色、花斑 白色、绿色、花斑 白色、绿色、花斑
由此可见，决定枝条和叶色的遗传物 质是通过母本传递的。
研究表明： 绿叶细胞含正常绿色质体(叶绿体) 白细胞只含白色质体(白色体) 绿白组织之间的交界区域，某些细 胞里既有叶绿体，又有白色体。
→高等植物中每个叶绿体内含有30-60个拷 贝，而某些藻类中每个叶绿体内约有100 个拷贝。
→大多数植物中，每个细胞内含有几千个 拷贝。单细胞的鞭毛藻中约含有15个叶 绿体，每个叶绿体内约有40个拷贝，一 个个体中约含600个拷贝。
→目前，一些植物的ct
DNA的全部碱基序列已
被测出来，多数植物
的ctDNA大小约为150
细胞质遗传的特点： 1. 遗传方式是非孟德尔式的；杂交后
代一般不表现一定比例的分离； 2. 正交和反交的遗传表现不同；F1通
常只表现母本的性状； 3. 通过连续回交能将母本的核基因几
乎全部置换掉，但母本的细胞质基 因及其所控制的性状仍不消失； 4. 由附加体或共生体决定的性状，其 表现往往类似病毒的转导或感染。
也有人认为叶绿体DNA是雄性不育基因的载体。
2、关于质核不育型的假说
（1）质核互补控制假说：认为细胞质不育基因存在于线 粒体上。当线粒体DNA的某个(或某些)节段发生变异，并 使可育的胞质基因突变为S时，线粒体mRNA所转录的不育 性信息使某些酶不能形成，或形成某些不正常的酶，从而 破坏了花粉形成的正常代谢过程，最终导致花粉败育。 （2）能量供求假说：认为线粒体是细胞质雄性不育性的 重要载体。植物的育性与线粒体的能量转化效率有关。 （3）亲缘假说：认为遗传结构的变异引起个体间生理生 化代谢上的差异，与个体间亲缘关系的远近成正相关。两 亲间亲缘差距越大，杂交后的生理不协调程度也越大。当 这种不协调达到一定程度，就会导致植株代谢水平下降， 合成能力减弱，分解大于合成，使花粉中的生活物质减少

(又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、 染色体外遗传、核外遗传、母性遗传)。
细胞质基因组：所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。
也称为非孟德尔遗传，核外遗传，母体遗传。
生物的遗传体系
染色体基因组
基因（核DNA） 线粒体基因组（mtDNA） 叶绿体基因组（ctDNA CpDNA）
遗 传 物 质
细胞 质基 因组
◆ 紫茉莉的花斑现象是叶绿体的前体（质体）变异而引起的。
◆
花粉中精细胞内不含质体，上述三种分别发育的卵细胞 无论接受何种花粉，其子代只能与提供卵细胞的母本相似， 分别发育成正常绿株、白化株、花斑株。
◆
花斑现象：天竺葵、月见草、卫矛、烟草等
20多种植物中发现。
（二）、玉米埃型条纹斑的遗传
细胞质基因遗传的独立性是相对的，有些性状的变异是由 质核基因共同作用下发生的。
正交
♀(右旋)SS×♂(左旋)ss ↓异体受精
反交
♀(左旋)ss×♂(右旋)SS ↓异体受精
F1 如果试验只进行到 全部为右旋(Ss) 全为左旋(Ss) ∴ F1，很可能被误认为细胞质遗传。 ↓自体受精 ↓自体受精 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
∵ F1的旋转方向同母本一致。
F2 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
就是说，受精卵的细胞质几
乎全部来自母本产生的卵细 胞。一个性状如果由细胞质 内的基因控制，当然就会表 现为“母系遗传”了。
精细胞与卵细胞的相对比例
看图思考：
有丝分裂时， 细胞质是怎样分配 到两个子细胞中去 的？能像细胞核内 的染色体那样，准 确地平均分配给两 个子细胞吗？
原理：生物的某些性状由细胞质内的 细 遗传物质(细胞质基因)控制。 胞 表现：子代的性状完全由母本 质 决定而与父本无关。 母系 遗 遗传 原理：子代的细胞质几乎全部 传 来自母本的卵细胞。 特点

一 . 锥实螺外壳的旋转方向
右旋
左旋
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右旋
左旋
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旋向取决于受精卵最初 几次卵裂纺锤体的方向
左旋
右旋
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▪ 锥实螺旋壳方向的遗传属于核遗传范畴 ▪ 由于受精前母体卵细胞状态决定子代性状 表现的母性影响也称为前定作用
▪ 其孟德尔分离比例（3:1）在F3 代才表现 也称为延迟遗传
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二. 面粉蛾的眼色
任何两个基因，一起被保留或丢失的
频率越高，连锁越紧密。
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在酵母中一个由多种抗性(aptR barR cobR)的菌系被用来诱导 500个小菌落，其中人一对抗性标记中丢失了一种抗性的小菌落数 列于下表，请利用这些结果画一线粒体基因图。
基因对 apt bar apt cob bar cob
第一抗性基因丢失
暂时的母性影响，缺乏A基因，不能制造色素， 随个体发育色素逐渐消耗，成虫时已成为红色。
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第三节 叶绿体和线粒体遗传
一. 叶绿体的遗传表现
1. 紫茉莉的花斑叶色遗传 2. 玉米叶片的埃型条纹遗传 3. 衣藻的核外遗传 4. 衣藻叶绿体基因作图
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1. 紫茉莉花斑的遗传
亲本枝条
♀卵细胞×♂花粉 后代表型
↓ KK+卡 稳定放毒
Kk无卡 敏感
↓ KK无卡
敏感
kk+卡 不稳定放毒
kk无卡 敏感
Kk+卡 放毒
↓ KK+卡 稳定放毒
Kk卡 放毒
↓ KK+卡 稳定放毒
kk+卡 不稳定放毒
kk+卡 不稳定放毒
第五节 植物雄性不育性